北京市2015高考物理一轮复习 第7讲 万有引力经典精讲2

北京市2015高考物理一轮复习 第7讲 万有引力经典精讲2内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 （一）1、2012 年 6 月 16 日 18 时 37 分，执行我国首次载人交会对接任务的“神舟九号”载人飞船发射升空，在距地面 343 公里的近圆轨道上，与等待已久的“天宫一号”实现多次交会对接、分离，于 6 月 29 日 10 时许成功返回地面，下列关于“神舟九号”与“天宫一号”的说法正确的是()A若知道“天宫一号”的绕行周期，再利用引力常量，就可算出地球的质量B在对接前， “神舟九号”轨道应稍低于“天宫一号”的轨道，然后让“神舟九号”加速追上“天宫一号”并与之对接C在对接前，应让“神舟九号”和“天宫一号”在同一轨道上绕地球做圆周运动，然后让“神舟 2、九号”加速追上“天宫一号”并与之对接D “神舟九号”返回地面时应在绕行轨道上先减速2、我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24 小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要 24 小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48 小时轨道”和“72 小时轨道” ；最后奔向月球。 如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比()A卫星动能增大，引力势能减小B卫星动能增大，引力势能增大C卫星动能减小，引力势能减小D卫星动能减小，引力势能增3、航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在 A 点从圆形轨道进入椭圆轨道， B 为轨道上的一点，如图所示。 关于航天飞机的运动，下列说法中错 3、误的有()A在轨道上经过 A 的速度小于经过 B 的速度B在轨道上经过 A 的动能小于在轨道 上经过 A 的动能C在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D在轨道上经过 A 的加速度小于在轨道上经过 A 的加速度4、如图所示，是某次发射人造卫星的示意图，人造卫星先在近地圆周轨道 1 上运动，然后改在椭圆轨道 2 上运动，最后在圆周轨道 3 上运动， a 点是轨道 1、2 的交点， b 点是轨道2、3 的交点，人造卫星在轨道 1 上的速度为 轨道 2 上 a 点的速度为 轨道 2上 b 点的速度为 轨道 3 上的速度为 各速度的大小关系是()Av 1Bv 1v1v3Dv 2av1设地球是一半径为 4、 R、质量分布均匀的球体。 一矿井深度为 d。 已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。 矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()A1 B1dR ( )2 D( )2R R 航员在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球，经过时间 t 小球落回原处；若他在某一星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过 5t 小球落回原处。 （取地球表面重力加速度 g=10m/气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度 ；g（2）已知该星球的半径 r 与地球的半径 R 之比为 1:4，求星球的质量 M 星 与地球质量 M 地之比。 7、一行星绕恒星做圆周运动。 由天文观测可得，其运行周期为 T，速度为 v。 引力常量 5、为 G，则下列说法正确的是()A恒星的质量为 B行星的质量为2星运动的轨道半径为 D行星运动的加速度为星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星。 观察测出：木星绕太阳做圆周运动的半径为 期为 星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为 期为 知引力常量为 G，则根据题中给定条件()A能求出木星的质量B能求出木星与卫星间的万有引力C能求出太阳与木星间的万有引力9、我国探月的“嫦娥”工程已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。 假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的 M 点，并沿水平方向以初速度 得小球经时间 t 落到斜坡上另一点 N，斜面的倾角为 ，如图所示。 将月球视为密度均匀、半径为r 的球体，引力恒量为 6、 G，则月球的密度为()A 34 32位同学为了测算卫星在月球表面附近做匀速圆周运动的环绕速度，提出了如下实验方案：在月球表面以初速度 出物体上升的最大高度 h，已知月球的半径为 R，便可测算出绕月卫星的环绕速度。 按这位同学的方案，绕月卫星的环绕速度为()Av 0 Bv 02hR Dv 022国曼彻斯特大学的天文学家认为，他们已经在银河系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星，这颗行星完全由钻石构成。 若已知引力常量，还需知道哪些信息可以计算该行星的质量()A该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径B该行星的自转周期与星体的半径C围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半 7、径D围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度12、已知物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度） ，其中 G、 m、 R 分别是引球的质量和半径。 已知 G=0m2/c=08m/s。 求下列问题：（1）逃逸速度大于真空中光速的天体叫作黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量m=030 它的可能最大半径；（2）在目前天文观测范围内，物质的平均密度为 10果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度 c，因此任何物体都不能脱离宇宙，问宇宙的半径至少多大。 第 7 讲 万有引力（一）1、： m (Rh) 可知，要计算出地球的质量，除 G、h、T 已知外，还必须知 h)2 8、42，故 A 错误；在对接前， “神舟九号”的轨道应稍低于“天宫一号”的轨道，“神舟九号”加速后做离心运动，才能到达较高轨道与“天宫一号”实现对接，故 B 正确，C 错误；“神舟九号”返回地面时，应在圆形轨道上先减速，才能做近心运动，D 正确。 2、：嫦娥一号”变轨过程中，质量变化可忽略不计，G m ，T=2 2T2，v 可知，轨道越高，卫星速度越小，周期越大，由变轨后卫星周期变大可3 ，即变轨后卫星动能减小，A、B 错误；轨道变高时，万有引力对卫星做负功，卫星引力势能增大，故 C 错误，D 正确。 3、：天飞机在轨道上从远地点 A 向近地点 B 运动的过程中万有引力做正功，所以在A 点的速度小于 9、在 B 点的速度，选项 A 正确；航天飞机在 A 点减速后才能做向心运动，从圆形轨道进入椭圆轨道，所以轨道上经过 A 点的动能小于在轨道上经过 A 点的动能，选项 B 正确；根据开普勒第三定律 k，因为轨道 的长半轴小于轨道的半径，所运动周期小于在轨道的运动周期，选项 C 正确；根据牛顿第二定律 F航天飞机在轨道和轨道上 A 点的万有引力相等，所以在轨道上经过 经过 A 点的加速度，选项 D 错误。 4、： a 点，由轨道 1 变到轨道 2，是离心运动，这说明 F 供 b 点，由轨道 2 变到轨道 3，还是离心运动，同理，是加速运动，故 v3 v 知 v1以 v1v3 正确。 图所示，根据题意“质 10、量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零” ，可知：地面与矿井底部之间的环形部分对放在矿井底部的物体的引力为零，设地面处的重力加速度为g，地球质量为 M，由地球表面的物体 G ，再矿井底部处的重力加速度为 g，该球体质量为 M，半径r R d，同理可得矿井底部处的物体 重力 G ，且由M V M V ( R d)3，43 43 联立解得1 ，A 对。 gg （1）2m/s 2 （2）1:80详解：(1)设竖直上抛小球初速度 v，由匀变速速度公式得：地球表面：0 v = - v = - 5联立以上两式得： =2m/ (2)小球在地球或星球表面附近受到的万有引力等于小球重力，得：星球表面附近： 2星地球 11、表面附近： 21=80 v ，所以 r ，C 正确；结合万有引力定律公式 m ，可解得恒星2 rT ，A 正确；因不知行星和恒星之间的万有引力的大小，所以行星的质量无法计算，B 错误；行星的加速度 a 2r ，D 正确。 4 2T2 星绕太阳做匀速圆周运动所需向心力由万有引力提供：G m 木 太 阳 2 m 此式可求得m木 2式联立即可求出太阳与木星间的万有引力，所以 A、C 正确。 由于不知道卫星的质量，不能求得木星与卫星间的万有引力，故 B 不正确。 又 42 D 不正确。 据平抛运动规律有 ， v 0t，两式相比得月球表面的重力加g ，月球对表面物体的万有引力等于物体的重力，有 月球的密2t ， 12、解以上三式得 ，故 C 正确。 2 月卫星的环绕速度即第一宇宙速度， v ，对于竖直上抛的物体有 v 2 gh，0所以环绕速度为 v 选项 D 正确。 行星表面，G 星表面的重力加速度)，= ，即已知行星表 正确；由万有引力定律和牛顿第二定律可知，卫星绕中心天体运动的向心力由中心天体对卫星的万有引力光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，利用牛顿第二定律得 G m 2若已知卫星的轨道半径 r 和卫星2、角速度 或线速度 v，可求得中心天体的质量为 M ，22、D 正确。 12、：（1）0 3 m（2）0 26 1）由题目所提供的信息可知，任何天体均存在其所对应的逃逸速度，其中 m、 R 为天体的质量和半径。 对于黑洞模型来说，其。